18.Статический триггер.
Для того, чтобы управлять триггером необходимо на вход закрытого транзистора подавать отрицательный импульс относительно общей точки, а на вход открытого транзистора подавать положительный потенциал.
Длительность входного импульса должна быть больше, чем суммарное время переключения обоих транзисторов. В таком варианте триггер выполняет функцию переключения. Такой триггер получил название RS-триггера. Данная схема называется схемой статического триггера.
19 Динамический триггер.
Кроме статического существуют динамические триггеры, которые управляются фронтом импульса. Для получения динамического триггера статический триггер дополняют двумя диодно-емкостными цепями.
Триггер управляется нулевым потенциалом. Дм того, чтобы избежать запрещенных комбинаций м обеспечить регулярную смену состоянии после каждого входного импульса, схема должна обладать внутренней памятью. Заряд конденсаторов зависит от выходных сигналов, что обеспечивает запоминание предыдущего состояния и необходимую блокировку входов на время переключения триггера.
Вход 1 является входом установки триггера в единичное состояние под действием логического перепада от 1 к 0. т е является динамическим инверсным входом «J»
Вход
2 связан с инверсным выходом
и
поэтому положительный импульс в точке
«б» будет формироваться при
=1.
Следовательно вход 2 является выходом
20 Мультиплексоры и демультиплексоры.
Мультиплексор - это устройство, которое осуществляет выборку одного из нескольких входов и подключает его к своему единственному выходу, в зависимости от состояния двоичного кода. Другими словами, мультиплексор - переключатель сигналов, управляемый двоичным кодом и имеющий несколько входов и один выход. К выходу подключается тот вход, чей номер соответствует управляющему двоичному коду.
Ну и частное определение: мультиплексор - это устройство, преобразующее параллельный код в последовательный.
Структуру мультиплексора можно представить различными схемами, например, вот этой:
Самый большой элемент здесь это элемент И-ИЛИ на четыре входа. Квадратики с единичками - инверторы.
Разберем выводы. Те, что слева, а именно
D0-D3, называются информационными входами.
На них подают информацию, которую предстоит выбрать. Входы А0-А1 называются адресными входами. Сюда и подается двоичный код, от которого зависит, какой из входов D0-D3 будет подключен к выходу, на этой схеме обозначенному как Y. Вход С – синхронизация, разрешение работы. На схеме еще есть входы адреса с инверсией. Это чтобы сделать устройство более универсальным. На рисунке показан, как еще его называют, 4Х1 мультиплексор. Как мы знаем, что число разных двоичных чисел, которые может задавать код, определяется числом разрядов кода как 2n, где n – число разрядов. Задавать нужно 4 состояния мультиплексора, а, значит, разрядов в коде адреса должно быть 2 (22 = 4). Для пояснения принципа работы этой схемы посмотрим на её таблицу истинности:
A1 |
A0 |
Y |
0 |
0 |
D0 |
0 |
1 |
D1 |
1 |
0 |
D2 |
1 |
1 |
D3 |
Так двоичный код выбирает нужный вход. Например, имеем четыре объекта, и они подают сигналы, а устройство отображения у нас одно. Берем мультиплексор. В зависимости от двоичного кода к устройству отображения подключается сигнал от нужного объекта. Микросхемой мультиплексор обозначается так:
Демультиплексор - устройство, обратное мультиплексору. Т. е., у демультиплексора один вход и много выходов. Двоичный код определяет, какой выход будет подключен ко входу. Другими словами, демультиплексор - это устройство, которое осуществляет выборку одного из нескольких своих выходов и подключает
его к своему входу или, ещё, это переключатель сигналов, управляемый двоичным кодом и имеющий один вход и несколько выходов. Ко входу подключается тот выход, чей номер соответствует состоянию двоичного кода. И частное определение: демультиплексор - это устройство, которое преобразует последовательный код в параллельный. Обычно в качестве демультиплексора используют дешифраторы двоичного кода в позиционный, в которых вводят дополнительный вход стробирования. Из-за сходства схем мультиплексора и демультиплексора в КМОП сериях есть микросхемы, которые одновременно являются мультиплексором и демультиплексором, смотря с какой стороны подавать сигналы. Например, К561КП1, работающая как переключатель 8х1 и переключатель 1х8 (то есть, как мультиплексор и демультиплексор с восемью входами или выходами). Кроме того, в КМОП микросхемах помимо переключения цифровых сигналов (логических 0 или 1) существует возможность переключения аналоговых. Другими словами, это переключатель аналоговых сигналов, управляемый цифровым кодом. Такие микросхемы называются коммутаторами. К примеру, с помощью коммутатора можно переключать сигналы, поступающие на вход усилителя (селектор входов). Рассмотрим схему селектора входов УМЗЧ. Построим её с использованием триггеров и мультиплексора.
Рис. 3 - Селектор входных сигналов
Итак, разберем работу. На триггерах микросхемы DD1 собран кольцевой счетчик нажатий кнопки разрядностью 2 (два триггера - 2 разряда). Двухразрядный двоичный код поступает на адресные входы D0-D1 микросхемы DD2. Микросхема DD2 представляет собой сдвоенный четырехканальный коммутатор. В соответствии с двоичным кодом к выходам микросхемы А и В подключаются входы А0-А3 и В0-В3 соответственно. Элементы R1, R2, C1 устраняют дребезг контактов кнопки.
Дифференцирующая цепь R3C2 устанавливает триггеры в нулевое состояние при включении питания, при этом к выходу подключается первый вход. При нажатии на кнопку триггер DD1.1 переключается в состояние лог. 1 и к выходу подключается второй вход и т. д. Перебор входов идет по кольцу, начиная с первого.
С одной стороны просто, с другой немного неудобно. Кто его знает, сколько раз нажали на кнопку после включения и какой вход подключен к выходу сейчас. Хорошо бы поставить индикатор подключенного входа. Вспоминаем семисегментный дешифратор. Переносим дешифратор с индикатором на схему коммутатора и первые два входа дешифратора (на схеме обозначен как DD3), т. е. 1 и 2 (выводы 7 и 1) подключаем к прямым выходам триггеров DD1.1 DD1.2 (выводы 1 и 13). Входы дешифратора 4 и 8 (выводы 2 и 6) соединяем с корпусом (т. е. подаем лог. 0). Индикатор будет показывать состояние кольцевого счетчика, а именно цифры от 0 до 3. Цифра 0 соответствует первому входу, 1 - 2-му и т. д.
21 Счетчики электрических импульсов. Общие сведения.
Двоичный счетчик на микросхеме К561ИЕ10
23 Счетчик-делитель на восемь (К561ИЕ9).
24 Распределители импульсов. Общие сведения. Классификация.
Распределитель импульсов - это устройство, с помощью которого временная последовательность импульсов, поступающая на его вход, распределяется по независимым выходным цепям или параллельный код на его входах преобразуется в последовательность импульсов.
Все распределители можно разделить на две группы:
-Автопереключатель при подаче на его вход пускового (стартового) импульса осуществляет последовательное переключение всех коммутируемых цепей, после чего возвращается в исходное состояние.
-Тактовый распределитель осуществляет процесс переключения цепей только при поступлении на его вход тактовых импульсов. Тактовые распределители в свою очередь можно разделить на однотактные и двухтактные.
По своему строению распределители можно разделить на две группы:
простые (дешифраторы) - примером служит кольцевой сдвигающий
счетчик;
матричные (многоступенчатые дешифраторы) - применяется при большом числе выходных цепей.
Основными параметрами, характеризующими распределитель, является его емкость, т. е. число поочередно переключаемых целей, и скорость, или частота переключения.